Było to rezultatem późnego rozpoczęcia projektu, co pozwoliło konstruktorom wykorzystać wiedzę zdobytą przy tworzeniu programu Apollo (który, mimo późniejszego rozpoczęcia startów, zaczęto realizować przed Gemini).
Główną różnicą między kapsułą Gemini a kapsułą Mercury było to, że szereg systemów zasilania, podtrzymywania życia i napędu pojazdu Gemini umieszczono w odrzucanym module, podczas gdy wszystkie systemy Mercury znajdowały się w kapsule pilota. Początkowo zamierzano wyposażyć Gemini w paralotnię zamiast spadochronu, co pozwoliłoby na kontrolowane lądowanie pojazdu. Wczesne wersje pojazdu zasilały akumulatory. Późniejsze egzemplarze, jako pierwsze załogowe pojazdy kosmiczne, zasilane były przez ogniwa paliwowe.
Oznaczenie „Gemini” wywodzi się z dwuosobowej załogi statku – „gemini” oznacza po łacinie „bliźnięta”. W konstelacji Bliźniąt znajdują się dwie bliźniacze gwiazdy: Kastor i Polluks, a wykorzystywany w programie statek był dwumiejscowy.
Był to również pierwszy amerykański kosmiczny pojazd załogowy wyposażony w komputer pokładowy, Gemini Guidance Computer, wspomagający przeprowadzanie manewrów orbitalnych.